Pompy ciepła z roku na rok stają się coraz bardziej popularnym źródłem ogrzewania domów. Oferta na rynku jest bardzo szeroka. Większość producentów branży grzewczej obserwując ten trend zdecydowała się dopasować do potrzeb klientów i skonstruowała swoje produkty dokładając kolejne opcje wyboru dla inwestorów. Producenci branży chłodniczej byli tutaj jednak o jeden krok do przodu – w końcu to układ chłodniczy wraz ze sprężarką jest bijącym sercem pompy ciepła.
I to właśnie już na tym etapie pojawiają się tendencje branży grzewczej do konstrukcji urządzeń typu MONOblok, a branży chłodniczej do SPLITa. Jakie więc są tu różnice? Który rodzaj konstrukcji jest lepszy? Czy należy patrzeć tylko i wyłącznie na cenę? Czy istotne są jakieś różnice w parametrach urządzeń? Te pytania zadaje sobie niejeden inwestor. Choć również instalator, który szuka najlepszego rozwiązania i pod każdą kotłownię indywidualnie bierze pod rozwagę typ konstrukcji.
Na przykładzie pompy ciepła Panasonic Aquarea postaram się nakreślić w głównych aspektach różnice pomiędzy konstrukcją SPLIT i MONOBLOK.
MONOBLOK to rozwiązanie, które ma najmniej elementów. W przypadku pomp ciepła Panasonic jest to sama jednostka zewnętrzna, a jedynym elementem znajdującym się w środku budynku jest sterownik, który może służyć również jako termostat pokojowy. Wszystkie układy – chłodniczy, hydrauliczny i elektryczny – znajdują się w agregacie. Każdy układ jest odpowiednio przygotowany i wyodrębniony. Układ chłodniczy znajduje się za osobną osłoną z blachy. Sprężarka jest wyposażona w osłonę termiczną i dźwiękochłonną, a także grzałkę karteru sprężarki (ważna rzecz na wypadek uruchomień w okresach zimowych i kiedy wilgotność w powietrzu jest na wysokim poziomie) – nie mylić z grzałką wspomagającą na wypadek niskich temperatur zewnętrznych dobieraną pod punkt biwalencji. Ta znajduje się już w części hydraulicznej za drugą osłoną z blachy. Poza grzałką elektryczną znajdziemy tam elementy niezbędne na wyposażeniu kotłowni domowej. Przede wszystkim będzie to wymiennik freon-woda (skraplacz) – jest to główny element powodujący spory pomiędzy zwolennikami konstrukcji SPLIT i MONOBLOK. Medium grzewcze naszego budynku musi dojść do tego wymiennika, czyli jest narażone na temperatury zewnętrzne! Wracając do pozostałych elementów… Odpowietrznik automatyczny, pompa obiegowa, zawór bezpieczeństwa 3-barowy, filtr siateczkowy z zaworami odcinającymi, manometr, przepływomierz elektroniczny, a także zaizolowane naczynie wzbiorcze na potrzeby centralnego ogrzewania – i to naczynie w odróżnieniu od tego z wersji SPLIT będzie posiadało dodatkowo przewód grzejny na wypadek skrajnie niskich temperatur zewnętrznych. To są elementy, które znajdziemy w środku, a które połączone zostały przez fabrykę. Co za tym idzie minimalizujemy możliwości błędów instalacyjnych. Koniec ścieżki układu hydraulicznego w pompach ciepła Panasonic Aquarea to dwa króćce 30-milimetrowe będące wyjściem i wejściem dla naszego medium grzewczego. Ostatni już układ elektryczny w postaci płyt sterujących został zabezpieczony przed warunkami zewnętrznymi poprzez oblanie całości płyt specjalnym tworzywem chroniącym przed zawilgoceniem i jego następstwami jak np. przepięcia. Tu znajdziemy też dwa zasilania główne, które najlepiej prowadzić bezpośrednio z rozdzielni domowej do pompy – stosując osobne zabezpieczenie. Zasilanie 1 jest na potrzeby sterowania i sprężarki, zasilanie 2 jest zasilaniem stricte dla wspomagającej grzałki elektrycznej.
Żeby móc porównać MONOBLOK z konstrukcją typu SPLIT trzeba wiedzieć jakie są różnice. Czym jest w takim razie SPLIT?
SPLIT to dwa urządzenia – jednostka wewnętrzna i jednostka zewnętrzna (agregat). Jak nazwa wskazuje doszło tutaj do rozdzielenia układów. Jednostka zewnętrzna zachowała cały układ chłodniczy – wszystkie elementy tego układu pozostają praktycznie bez zmian. Układy hydrauliczny i elektryczny zostają przeniesione do jednostki wewnętrznej zwanej również hydroboxem. Jednostka wewnętrzna wizualnie jest bardzo podobna do kotłów gazowych. Po zawieszeniu na ścianie w kotłowni – od dołu mamy króćce do instalacji chłodniczej i wodnej (zasilanie/powrót). W przypadku zamontowania opcjonalnego zaworu 3-drogowego CZ-NV1 z jednostki wewnętrznej mamy możliwość wyjścia na instalację wodną dodatkowym króćcem na wężownicę zbiornika ciepłej wody użytkowej. Natomiast między jednostką wewnętrzną a agregatem jest połączenie chłodnicze wykonywane na miejscu. Połączenie to musi być wykonane bardzo starannie i z zachowaniem wszelkich zasad dotyczących instalacji wspomnianych czynników. To połączenie musi być wykonane przez instalatora posiadającego uprawnienia UDT dotyczące fluorowanych gazów cieplarnianych (certyfikat F-GAZ). Instalator przeprowadza orurowanie w taki sposób, aby uniemożliwić przypadkowe uszkodzenie instalacji w dalszym użytkowaniu i nie doprowadzić do wycieku czynnika chłodniczego do atmosfery. Warto zwrócić tutaj uwagę, że taka instalacja powinna mieć optymalną długość od 3 do 10 m. Pozwoli to na zachowanie nominalnej wydajności urządzenia, eliminuje ewentualny hałas przepływu czynnika chłodniczego do hydroboxu i wpływa pozytywnie na poprawność działania. Z uwagi na właściwości czynnika chłodniczego, temperatury pracy i wielkość przepływu nie musimy się martwić o warunki temperatury zewnętrznej dla naszego medium grzewczego ponieważ samo medium grzewcze pozostaje w 100% w obrębie budynku.
Czy z tego wynika, że powinniśmy stosować tylko rozwiązania typu SPLIT?
Otóż niekoniecznie. Wspomniane ryzyko wystawiania instalacji hydraulicznej na zewnątrz budynków (MONOBLOK) jest rozwiązywane poprzez stosowanie roztworu glikolu z wodą. Naszym medium grzewczym staje się wtedy mieszanina wody z bardziej odpornym na zamarzanie glikolem. Z fizycznego punktu widzenia glikol charakteryzuje się mniejszym ciepłem właściwym, dlatego pompy ciepła Panasonic Aquarea pytają instalatora podczas uruchomienia jakie na danej instalacji występuje medium grzewcze. Przy wyborze glikolu pompa ciepła daje informację do pompy obiegowej, żeby ta wytworzyła większy przepływ. Dzięki temu nadrobi straty spowodowane mniejszym ciepłem właściwym glikolu. Jeśli dodatkowo cała instalacja hydrauliczna w budynku będzie zalana tym roztworem, to nie musimy podnosić temperatury zasilania na wyjściu z pompy ciepła. Czyli zachowujemy główny atut stosowania pomp – ekonomikę użytkowania. Wymienniki glikol-woda generują straty na przesyle ciepła co prowokuje nas do stosowania wyższych temperatur na zasilaniu samej instalacji.
Zobacz też: Powietrzne pompy ciepła Aquarea T-CAP – wydajne w niskich temperaturach
Nie ma jednoznacznej odpowiedzi, który rodzaj konstrukcji jest lepszy, a który gorszy.
MONOBLOK jest urządzeniem, które jest już kompletne. Nie potrzebuje ingerencji instalatora/hydraulika w pracę układu chłodniczego czyli generowanie samego ciepła przez pompę. Wynikiem tego są lepsze parametry urządzenia jeśli spojrzymy w karty katalogowe i dokumentacje techniczne. Jak to się ma do rzeczywistości? Badania nie kłamią – MONOBLOK ma lepsze parametry. Na krótkim obiegu tak właśnie będzie. Jednak w zależności od tego jak długą mamy instalację wodno-glikolową po zewnętrznej części budynku i jak dobrej jakości mamy izolację tego orurowania, tak będzie nam plasować się wydajność ogólna całej instalacji. Straty przesyłowe plus większy przepływ pompy obiegowej. Dwa elementy, które po uwzględnieniu będą stawiały MONOBLOKA na bardzo zbliżonym poziomie do SPLITa. Z drugiej strony konkurencyjne rozwiązanie SPLIT nie wymaga w ogóle stosowania zabezpieczenia antyzamrożeniowego w postaci roztworu glikolu. Potrzebna jest odpowiednia wiedza, narzędzia i uprawnienia instalatorskie.
Polecamy: Pompa ciepła a modernizacja kotłowni
Na tej podstawie można wysnuć wniosek, że MONOBLOK można z powodzeniem stosować tam gdzie mamy możliwość przejść przez ścianę do budynku w bezpośredniej bliskości agregatu. SPLIT świetnie nada się na instalacje gdzie agregat jest oddalony od kotłowni, a rurociągiem chłodniczym możemy przejść po zewnętrznej stronie budynku – mając z tyłu głowy informację, że każde urządzenie chłodnicze będzie miało spadek wydajności powyżej ok. 10 m instalacji – w tym pompy ciepła powietrze-powietrze (klimatyzacja). W bardzo ciasnych kotłowniach MONOBLOK pozwala nam zaoszczędzić miejsce potrzebne na hydrobox, choć tu z pomocą przychodzi model All-In-One będący wersją SPLIT ze zintegrowanym zasobnikiem ciepłej wody użytkowej. Dostajemy wtedy do dyspozycji 185-litrowy zasobnik ze stali nierdzewnej z zabudowanym zaworem 3-drogowym do przełączania pracy pompy pomiędzy CO i CWU. Wszystko w jednej schludnej obudowie mieszczącej prawie całą kotłownię.
